JPH05320299A - Preparation of aqueous emulsion of polyurethane-acrylic resin - Google Patents

Preparation of aqueous emulsion of polyurethane-acrylic resin

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JPH05320299A
JPH05320299A JP13477692A JP13477692A JPH05320299A JP H05320299 A JPH05320299 A JP H05320299A JP 13477692 A JP13477692 A JP 13477692A JP 13477692 A JP13477692 A JP 13477692A JP H05320299 A JPH05320299 A JP H05320299A
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JP
Japan
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group
weight
ethylenically unsaturated
monomer
prepolymer
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Application number
JP13477692A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoyuki Kato
直行 加藤
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Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Chemical BASF Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the emulsion excellent in water resistance, durability and solvent resistance, capable of forming a high-gloss coating film, and high in workability, by emulsion polymn. of ethylenically unsatd. monomers comprising an acrylic monomer as the main component in the presence of a specific self- emulsifiable modified prepolymer. CONSTITUTION:A urethane prepolymer having NCO groups in the molecular terminals thereof is reacted with an ethylenically unsatd. monomer contg. an OH group at an OH/NCO ratio of 0.3 to 0.6 to obtain a self-emulsifiable modified prepolymer having ethylenically unsatd. bonds and NCO groups in the molecule thereof. An aq. dispersion of 100-1,000 pts.wt. polymerizable mixture of ethylenically unsatd. monomers containing an acrylic monomer as the main component is emulsion-polymerized in the presence of 100 pts.wt., on a solid basis, of the self-emulsifiable modified prepolymer to obtain the objective emulsion excellent in water resistance, durability and solvent resistance (alcohol resistance), capable of forming a high-gloss coating film, and high in workability.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明の実施により得られたポリ
ウレタン・アクリル樹脂水性エマルジョンは木、金属、
プラスチック、繊維、皮革、紙等の基材の被覆材や各種
仕上剤として有用である。
BACKGROUND OF THE INVENTION Industrial field of polyurethane / acrylic resin obtained by the practice of the present invention is wood, metal,
It is useful as a coating material for base materials such as plastics, fibers, leather, and paper, and as various finishing agents.

【0002】[0002]

【従来の技術】溶剤型ポリウレタン塗料に代って水系の
ポリウレタン塗料が環境衛生面上から1960年代より
利用されている。この水系ポリウレタン塗料は透明にも
着色にても塗布でき、光沢、耐磨耗性に優れた皮膜を与
える。この水系ポリウレタン塗料は主に木工製品や床材
の被覆材や繊維の処理材として使用されている。
2. Description of the Related Art Water-based polyurethane paints have been used instead of solvent-type polyurethane paints from the 1960s in view of environmental hygiene. This water-based polyurethane paint can be applied transparently or colored and gives a film with excellent gloss and abrasion resistance. This water-based polyurethane paint is mainly used as a coating material for woodworking products and flooring materials and a processing material for fibers.

【0003】しかしながらこの皮膜は、耐溶剤性、耐ア
ルカリ性、耐水性のバランスの面でより向上が望まれて
いた。かかる欠点を改良する手段として一般に自己乳化
性ポリウレタンに多官能アジリジン等の架橋剤を配合す
る方法あるいは(メタ)アクリル酸アルキルエステル共
重合体水性エマルジョンや(メタ)アクリル酸・スチレ
ン共重合体水性エマルジョンをブレンドする方法が行な
われている〔グンゼ産業(株)のテクニカルデータシー
ト“サンカー・コーティング用ポリウレタン”〕。この
うち、架橋剤を使用する方法は2液タイプあるいは架橋
を進行させる為に100℃以上の加熱を必要とする等作
業性に劣る。また、ブレンドによる方法では、同データ
シートおよび特開昭59−138211号公報の比較例
1および2に示されるように皮膜に曇りが生じる欠点が
指摘されている。
However, this film has been desired to be further improved in terms of the balance between solvent resistance, alkali resistance and water resistance. As a means for improving such drawbacks, generally, a method of blending a self-emulsifying polyurethane with a crosslinking agent such as polyfunctional aziridine, or a (meth) acrylic acid alkyl ester copolymer aqueous emulsion or a (meth) acrylic acid / styrene copolymer aqueous emulsion Is used [Technical data sheet of Gunze Sangyo Co., Ltd. "Polyurethane for sunker coating"]. Among them, the method of using a crosslinking agent is inferior in workability such as a two-liquid type or heating at 100 ° C. or more is required for proceeding crosslinking. Further, it is pointed out that the blending method has a drawback that the coating film becomes cloudy as shown in the same data sheet and Comparative Examples 1 and 2 of JP-A-59-138211.

【0004】かかる皮膜の曇防止と、皮膜の硬度を向上
させる手段として特開昭59−138211号公報によ
り、ジイソシアネートと分子量200〜4000のポリ
オールとから得られたウレタンプレポリマーを分子量3
00以下のウレタン用鎖伸長剤で架橋したポリウレタン
2〜40重量部を、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブ
チル、スチレン等のエチレン性不飽和単量体100重量
部と混合し、この重合性溶液を水に分散させ、これを乳
化重合してポリウレタン・アクリル樹脂水性エマルジョ
ンを製造する方法が提案された。
As a means for preventing such a film from fogging and improving the hardness of the film, a urethane prepolymer obtained from diisocyanate and a polyol having a molecular weight of 200 to 4000 has a molecular weight of 3 according to JP-A-59-138211.
2 to 40 parts by weight of polyurethane cross-linked with a chain extender for urethane of 00 or less is mixed with 100 parts by weight of ethylenically unsaturated monomer such as methyl methacrylate, butyl acrylate and styrene, and the polymerizable solution is mixed with water. A method of producing a polyurethane-acrylic resin aqueous emulsion by dispersing the resulting solution in an emulsion and emulsion-polymerizing the same was proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記方
法によると、透明で耐水性、硬度に優れた皮膜を与える
水性エマルジョンが得られるが、未だ、その皮膜は耐ソ
ルベント性、耐久性が劣るという問題が残っており、ま
た一般にポリウレタン系の塗料によりコーティングされ
ている机や廊下は、宴会の席で飲まれるアルコール類に
よりしみ跡が生じやすいという問題があり、それらの解
決策が望まれていた。
However, according to the above method, an aqueous emulsion which gives a transparent film having excellent water resistance and hardness can be obtained, but the problem is that the film is inferior in solvent resistance and durability. However, the desks and corridors that are generally coated with polyurethane-based paint have a problem that stains are likely to be generated by alcohols that are drunk at banquet seats, and solutions to them have been desired.

【0006】本発明は、耐水性は勿論のこと、耐久性、
耐ソルベント性(耐アルコール性)にも優れた光沢を持
つ皮膜を与え、かつ作業性の高いポリウレタン・アクリ
ル樹脂水性エマルジョンの製造方法を提供することを目
的とする。
The present invention is not only water resistant but also durable.
An object of the present invention is to provide a method for producing a polyurethane / acrylic resin aqueous emulsion which gives a film having excellent gloss also in solvent resistance (alcohol resistance) and has high workability.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の特徴とするエマルジョンの製造方法は、末
端にイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー
に、水酸基を有するエチレン性不飽和単量体を前者のプ
レポリマーのイソシアネ−ト基と後者の単量体の水酸基
の当量比(−OH/−NCO)が0.3〜0.6となる
割合で反応させて分子内にエチレン性不飽和結合とイソ
シアネ−ト基を有する自己乳化性変性プレポリマーを
得、この自己乳化性変性プレポリマーの固型分100重
量部の存在下に、アクリル系単量体を主成分とするエチ
レン性不飽和単量体を100〜1000重量部の割合で
混合した重合性混合物の水分散液を乳化重合させて成る
ものであり、さらに強靱で、耐久性に優れる皮膜とする
ために、末端にイソシアネート基を有するウレタンプレ
ポリマーに、水酸基を有するエチレン性不飽和単量体を
前者のプレポリマーのイソシアネ−ト基と後者の単量体
の水酸基の当量比(−OH/−NCO)が0.3〜0.
6となる割合で反応させて分子内にエチレン性不飽和結
合と−NCO基を有する自己乳化性変性プレポリマーを
得、この自己乳化性変性プレポリマーの固型分100重
量部の存在下に、次の(a)〜(d)のエチレン性不飽
和単量体混合物 (a)カルボニル基もしくはアルデヒド基含有エチレン
性不飽和単量体 1〜20重量% (b)メタクリル酸アルキルエステル(アルキル基の炭
素数は1〜4) 25〜75重量% (c)アクリル酸アルキルエステル(アルキル基の炭素
数は1〜8) 10〜55重量% (d)その他のエチレン性不飽和単量体 0〜40重量
% (但し、(a),(b),(c)及び(d)成分の和は
100重量%である)を100〜1000重量部の割合
で混合した重合性混合物の水分散液を乳化重合して得た
カルボニル基またはアルデヒド基含有ポリウレタン・ア
クリル樹脂水性乳化液(A)に、ヒドラジド基(−NH
・NH2 )を2個以上有する架橋剤(B)を配合させる
ことを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, a method for producing an emulsion, which is a feature of the present invention, comprises a urethane prepolymer having an isocyanate group at a terminal and an ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group. Are reacted at an equivalent ratio (-OH / -NCO) of the isocyanate group of the former prepolymer and the hydroxyl group of the latter monomer to 0.3 to 0.6 to give ethylenic unsaturation in the molecule. A self-emulsifying modified prepolymer having a bond and an isocyanate group is obtained, and in the presence of 100 parts by weight of a solid content of the self-emulsifying modified prepolymer, an ethylenic unsaturation containing an acrylic monomer as a main component is obtained. It is formed by emulsion-polymerizing an aqueous dispersion of a polymerizable mixture in which the monomers are mixed in a proportion of 100 to 1000 parts by weight. Further, in order to form a film that is tough and has excellent durability, an isocyanate group is added to the end. In a urethane prepolymer having a nate group, an ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group is added in an equivalence ratio (-OH / -NCO) of the isocyanate group of the former prepolymer to the hydroxyl group of the latter monomer of 0. 3-0.
To give a self-emulsifying modified prepolymer having an ethylenically unsaturated bond and a -NCO group in the molecule, and in the presence of 100 parts by weight of the solid content of the self-emulsifying modified prepolymer, Ethylenically unsaturated monomer mixture of the following (a) to (d) (a) Carbonyl group- or aldehyde group-containing ethylenically unsaturated monomer 1 to 20% by weight (b) Methacrylic acid alkyl ester (of alkyl group Carbon number is 1 to 4) 25 to 75% by weight (c) Acrylic acid alkyl ester (carbon number of alkyl group is 1 to 8) 10 to 55% by weight (d) Other ethylenically unsaturated monomer 0 to 40 Emulsifying an aqueous dispersion of a polymerizable mixture obtained by mixing 100% by weight of 100% by weight (however, the sum of components (a), (b), (c) and (d) is 100% by weight). Carbonyl obtained by polymerization Or aldehyde group-containing polyurethane-acrylic resin aqueous emulsion (A), the hydrazide group (-NH
-Crosslinking agent (B) having two or more NH 2 ) is blended.

【0008】〔末端にイソシアネート基を有するウレタ
ンプレポリマー〕末端にイソシアネート基を有するウレ
タンプレポリマーとしては、ジャーナルオブ コーティ
ングテクノロジーのvol.58,No.738,19
86年7月刊49〜51頁及び特開昭59−13821
1号公報に記載されるような、分子量が200〜400
0のポリオールとイソシアネート基(−NCO)を2個
以上有するポリイソシアネート化合物とを反応させて得
られるウレタンプレポリマーをウレタン用鎖伸長剤で更
に高分子量化した末端にイソシアネート基を有するウレ
タンプレポリマーで、これを酸またはアルカリでイオン
化し、自己乳化性ウレタンプレポリマーとなりうるもの
および
[Urethane Prepolymer Having an Isocyanate Group at the Terminal] Examples of the urethane prepolymer having an isocyanate group at the terminal include those described in Journal of Coating Technology, vol. 58, No. 738, 19
July 1986, pages 49-51 and JP-A-59-13821.
No. 1, which has a molecular weight of 200-400.
A urethane prepolymer obtained by reacting a polyol of 0 with a polyisocyanate compound having two or more isocyanate groups (-NCO) is further polymerized with a chain extender for urethane to obtain a urethane prepolymer having an isocyanate group at the end. , Which can be self-emulsifying urethane prepolymer by ionizing it with acid or alkali and

【0009】[0009]

【化1】 [Chemical 1]

【0010】で示されるポリエーテル基を有する鎖伸長
剤で高分子量化した次式で表わされるノニオン性グルー
プを備えた末端にイソシアネート基を有するウレタンプ
レポリマー等が使用できる。
A urethane prepolymer having an isocyanate group at the terminal and having a nonionic group represented by the following formula, which has been polymerized with a chain extender having a polyether group represented by, can be used.

【0011】[0011]

【化2】 [Chemical 2]

【0012】ウレタンプレポリマー原料のポリイソシア
ネートとしては芳香族、脂肪族、脂環族系のジイソシア
ネート類で、例えば1,5−ナフテンジイソシアネー
ト、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、
4,4′−ジフェニルジメチルメタンジイソシアネー
ト、ジ及びテトラアルキルジフェニルメタンジイソシア
ネート、4,4′−ジベンジルジイソシアネート、1,
3−フェニレンジイソシアネート、1,4−フェニレン
ジイソシアネート、トルイレンジイソシアネート、塩素
化ジイソシアネート類、臭素化ジイソシアネート類、
1,4−ブチレンジイソシアネート、1,6−ヘキサン
ジイソシアネートおよびキシリレンジイソシアネート、
等が挙げられる。
The polyisocyanate used as the raw material for the urethane prepolymer is an aromatic, aliphatic or alicyclic diisocyanate such as 1,5-naphthene diisocyanate or 4,4'-diphenylmethane diisocyanate.
4,4'-diphenyldimethylmethane diisocyanate, di- and tetraalkyldiphenylmethane diisocyanate, 4,4'-dibenzyl diisocyanate, 1,
3-phenylene diisocyanate, 1,4-phenylene diisocyanate, toluylene diisocyanate, chlorinated diisocyanates, brominated diisocyanates,
1,4-butylene diisocyanate, 1,6-hexane diisocyanate and xylylene diisocyanate,
Etc.

【0013】又、ポリオール類としては一般のウレタン
製品に使用されるものであり、例えばポリエーテル類、
ポリエステル類、ポリエステルアミド類、ポリチオエー
テル類、ポリブタジエングリコール類など、いずれも使
用出来る。ポリエーテル類としては水、エチレングリコ
ール、プロピレングリコール、グリセリン、ビスフェノ
ールA、等活性水素を有する化合物を開始剤原料として
通常、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブ
チレンオキサイド、テトラヒドロフラン等を開環付加重
合させて作られる。
The polyols are those used in general urethane products, such as polyethers,
Any of polyesters, polyesteramides, polythioethers, polybutadiene glycols and the like can be used. As the polyethers, water, ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, bisphenol A, and other compounds having active hydrogen are used as the starting materials, and usually ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, tetrahydrofuran, etc. are prepared by ring-opening addition polymerization. Be done.

【0014】ポリエステル類としてはエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、
1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、ペ
ンタンジオール、ヘキサンジオール、オクタンジオー
ル、2−エチル1,3−ヘキサンジオール、ビスフェノ
ールA、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル等飽和及び不飽和の低分子グリコールと二塩基性酸と
の縮合により得られる。その他ポリチオエーテル類、ポ
リアセタール類も使用出来る、これらのウレタンプレポ
リマーを得るには通常ポリオール類のCPRを低くし
(CPRについてはJIS K1557に準ずる)、3
0〜150℃程度の反応温度で合成される、合成時のポ
リイソシアネート/ポリオールの配合モル比はポリオー
ル類の水酸基1個に対しイソシアネート基0.5〜2.
5モル使用される。
Polyesters include ethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol,
1,4-butanediol, neopentyl glycol, pentanediol, hexanediol, octanediol, 2-ethyl 1,3-hexanediol, bisphenol A, diethylene glycol, dipropylene glycol, etc. Obtained by condensation with a neutral acid. Other polythioethers and polyacetals can also be used. To obtain these urethane prepolymers, the CPR of polyols is usually lowered (CPR is in accordance with JIS K1557), 3
The compounding molar ratio of polyisocyanate / polyol at the time of synthesis, which is synthesized at a reaction temperature of about 0 to 150 ° C., is 0.5 to 2.
5 mol is used.

【0015】鎖伸長剤としてはN−メチルジエタノール
アミン、N−エチルジエタノールアミン、N−オレイル
ジエタノールアミン、ジメチロールプロピオン酸、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレン
グリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリ
コール、1,3−ブチレングリコール、テトラメチレン
グリコール、ヘキサメチレングリコール、1,4−ブタ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、又ジアミノエタ
ン、1,6−ジアミノヘキサン、ピペラジン、2,5−
ジメチルピペラジン、4,4′−ジアミノジシクロヘキ
シルメタン、1,2−プロピレンジアミン、ヒドラジ
ン、等であり、単独又は混合使用される。
As the chain extender, N-methyldiethanolamine, N-ethyldiethanolamine, N-oleyldiethanolamine, dimethylolpropionic acid, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butylene glycol. , Tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, diaminoethane, 1,6-diaminohexane, piperazine, 2,5-
Dimethylpiperazine, 4,4'-diaminodicyclohexylmethane, 1,2-propylenediamine, hydrazine, etc., which may be used alone or in combination.

【0016】〔水酸基を有するエチレン性不飽和単量
体〕該単量体としては、2−ヒドロキシエチルアクリレ
ート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキ
シプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリ
レート、2−ヒドロキシ−3−クロロプロピルアクリレ
ート、プタル酸水素アクリロイルオキシエチル、β−ヒ
ドロキシエチル−β−アクリロイルオキシエチルフタレ
ート、1,4−ブチレングリコールモノアクリレート、
N−メチロールアクリルアミド、ヒドロキシスチレン、
ビニルアルコール、アリルアルコール、メタアリルアル
コール、イソプロペニルアルコール、1−プチニルアル
コール、エチレングリコールモノアクリレート、1,4
−ブタンジオールモノアクリレート等が用いられる。
[Ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group] Examples of the monomer include 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, hydroxypropyl acrylate, hydroxypropyl methacrylate and 2-hydroxy-3-chloropropyl. Acrylate, acryloyloxyethyl hydrogen tartrate, β-hydroxyethyl-β-acryloyloxyethyl phthalate, 1,4-butylene glycol monoacrylate,
N-methylol acrylamide, hydroxystyrene,
Vinyl alcohol, allyl alcohol, methallyl alcohol, isopropenyl alcohol, 1-butynyl alcohol, ethylene glycol monoacrylate, 1,4
-Butanediol monoacrylate or the like is used.

【0017】末端にイソシアネート基を有するウレタン
プレポリマーと、水酸基を有するエチレン性不飽和単量
体の反応割合は、プレポリマーの−NCO基と、単量体
の−OH基の当量比(−OH/−NCO)が0.3〜
0.6であり、−NCO基全てが水酸基と反応したエチ
レン性不飽和結合を有する自己乳化性の変性プレポリマ
ーを用いて乳化重合する場合ゲル化しやすいため、好ま
しくは0.5前後となるようにする。
The reaction ratio between the urethane prepolymer having an isocyanate group at the terminal and the ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group is such that the equivalent ratio of the --NCO group of the prepolymer to the --OH group of the monomer (--OH / -NCO) is 0.3 to
It is 0.6, and when emulsion polymerization is carried out using a self-emulsifying modified prepolymer having an ethylenically unsaturated bond in which all the -NCO groups have reacted with hydroxyl groups, gelation tends to occur, so it is preferably around 0.5. To

【0018】ウレタンプレポリマーと水酸基を有するエ
チレン性不飽和単量体との反応物は、遊離の−NCO基
を有するが、活性水素と反応するので好ましくないため
この−NCO基をグリセリンやカプロラクタム等のマス
ク剤でマスクし、酸やアルカリ等でイオン化させる。ア
ルカリとしては、第3級アミン類、アンモニア等か、酸
としては、塩酸等の無機酸や酢酸等の有機酸が使用され
る。
The reaction product of the urethane prepolymer and the ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group has a free --NCO group, but since it reacts with active hydrogen, it is not preferable and therefore this --NCO group is used as glycerin or caprolactam. Mask with the masking agent and ionize with acid or alkali. Tertiary amines, ammonia, etc. are used as the alkali, and inorganic acids such as hydrochloric acid and organic acids such as acetic acid are used as the acid.

【0019】〔エチレン性不飽和単量体〕エチレン性不
飽和単量体の主成分は、耐候性の面からアクリル酸アル
キルエステル、メタクリル酸アルキルエステル等のアク
リレートが使用される。他にスチレン、酢酸ビニル、エ
チレン、アクリロニトリル、アクリルアミド等を併用し
てもよい。
[Ethylene Unsaturated Monomer] As the main component of the ethylenically unsaturated monomer, an acrylate such as an alkyl acrylate or an alkyl methacrylate is used from the viewpoint of weather resistance. Besides, styrene, vinyl acetate, ethylene, acrylonitrile, acrylamide and the like may be used in combination.

【0020】好ましくは、得られる被膜をより強靱で耐
久性に優れるようにするため、次の(a)〜(d)の単
量体混合物が望ましい。 (a)カルボニル基もしくはアルデヒド基含有エチレン
性不飽和単量体 1〜20重量% (b)メタクリル酸アルキルエステル(アルキル基の炭
素数は1〜4) 25〜75重量% (c)アクリル酸アルキルエステル(アルキル基の炭素
数は1〜8) 10〜55重量% (d)その他のエチレン性不飽和単量体 0〜40重量
% (単量体a〜dの合計は100重量%である)よりな
る。
Preferably, the following monomer mixtures (a) to (d) are desirable in order to make the coating film tougher and more durable. (A) Carbonyl group- or aldehyde group-containing ethylenically unsaturated monomer 1 to 20% by weight (b) Methacrylic acid alkyl ester (alkyl group has 1 to 4 carbon atoms) 25 to 75% by weight (c) Alkyl acrylate Ester (the carbon number of the alkyl group is 1 to 8) 10 to 55% by weight (d) Other ethylenically unsaturated monomer 0 to 40% by weight (the total of the monomers a to d is 100% by weight) Consists of.

【0021】(a)成分は、乳化重合して得られる共重
合体に架橋性のカルボニル基もしくはアルデヒド基を導
入するために用いられるビニル単量体で、分子中に少な
くとも1個のアルド基又はケト基と重合可能な二重結合
を有する単量体、すなわち重合可能なモノオレフィン性
アルド化合物又はケト化合物である。そして、カルボニ
ル基として
The component (a) is a vinyl monomer used for introducing a crosslinkable carbonyl group or an aldehyde group into the copolymer obtained by emulsion polymerization, and contains at least one aldo group or A monomer having a double bond capable of polymerizing with a keto group, that is, a polymerizable monoolefinic aldo compound or keto compound. And as a carbonyl group

【0022】[0022]

【化3】 [Chemical 3]

【0023】のみを有する化合物は、勿論その単量体に
は含まれない。その単量体としては、たとえばアクロレ
イン、ジアセトンアクリルアミド、ホルミルスチロー
ル、4〜7個の炭素原子を有するビニルアルキルケトン
(たとえばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、
ビニルブチルケトン)、一般式
Of course, compounds having only are not included in the monomer. Examples of the monomer include acrolein, diacetone acrylamide, formyl styrene, vinyl alkyl ketone having 4 to 7 carbon atoms (for example, vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone,
Vinyl butyl ketone), general formula

【0024】[0024]

【化4】 [Chemical 4]

【0025】(式中、R1 はH又はCH3 ,R2 はHま
たは1〜3個の炭素原子を有するアルキル基、R3 は1
〜3個の炭素原子を有するアルキル基、R4 は1〜4個
の炭素原子を有するアルキル基を示す。)で表わされる
アクリル(又はメタクリル)オキシアルキルプロパナー
ル、アセトニトリルアクリレート、ジアセトンアクリレ
ート、ジアセトンメタクリレート、2−ヒドロキシプロ
ピルアクリレート−アセチルアセテート、ブタンジオー
ル−1,4−アクリレート−アセチルアセテート等があ
げられる。特に好ましいものはジアセトンアクリルアミ
ド、アクロレイン及びビニルメチルケトンである。これ
らの単量体は、共重合体中に2種以上含まれていてもよ
い。
(Wherein R 1 is H or CH 3 , R 2 is H or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and R 3 is 1
An alkyl group having 3 to 3 carbon atoms, and R 4 represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. ) Acrylic (or methacryl) oxyalkyl propanal, acetonitrile acrylate, diacetone acrylate, diacetone methacrylate, 2-hydroxypropyl acrylate-acetyl acetate, butanediol-1,4-acrylate-acetyl acetate, and the like. Particularly preferred are diacetone acrylamide, acrolein and vinyl methyl ketone. Two or more kinds of these monomers may be contained in the copolymer.

【0026】(b)成分のメタクリル酸アルキルエステ
ルは、皮膜に硬さ、強靱さを付与するもので、メタクリ
ル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸イソプ
ロピル、メタクリル酸ノルマルプロピル、メタクリル酸
−t−ブチル、メタクリル酸ノルマル−ブチル、メタク
リル酸イソブチル、メタクリル酸−2−ブチルが使用さ
れる。
The component (b), a methacrylic acid alkyl ester, imparts hardness and toughness to the film, and is composed of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, normal propyl methacrylate, and t-butyl methacrylate. , Normal-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, and 2-butyl methacrylate are used.

【0027】(c)成分のアクリル酸アルキルエステル
は、皮膜に可撓性、弾力性を付与するもので、アクリル
酸エチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ノルマルブ
チル、アクリル酸2エチルヘキシル等が使用される。
The (c) component alkyl acrylate imparts flexibility and elasticity to the film, and ethyl acrylate, propyl acrylate, normal butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, etc. are used. ..

【0028】(d)成分としては、アクリル酸、メタク
リル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸等の不飽和
カルボン酸、アクリロニトリル、アクリルアミド、メタ
クリルアミド、スチレン、酢酸ビニル、α−メチルスチ
レン、エチレン、塩化ビニル等が挙げられる。これらは
得られる共重合体エマルジョンの最低造膜温度の調整
や、共重合体中に官能基を導入する為に0〜40重量%
の割合で使用される。
As the component (d), unsaturated carboxylic acids such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid and maleic acid, acrylonitrile, acrylamide, methacrylamide, styrene, vinyl acetate, α-methylstyrene, ethylene, Examples thereof include vinyl chloride. These are used in an amount of 0 to 40% by weight in order to adjust the minimum film-forming temperature of the obtained copolymer emulsion and to introduce a functional group into the copolymer.
Used in proportion.

【0029】(a)成分のカルボニル基もしくはアルデ
ヒド基を有するエチレン性不飽和単量体の使用量が単量
体混合物中の1重量%未満では、皮膜の架橋密度が低く
耐アルコール性の向上が無い。逆に20重量%を越えて
は皮膜が硬くなりすぎたり、耐候性が低下する。
When the amount of the ethylenically unsaturated monomer having a carbonyl group or an aldehyde group as the component (a) is less than 1% by weight in the monomer mixture, the crosslink density of the film is low and the alcohol resistance is improved. There is no. On the other hand, if it exceeds 20% by weight, the coating becomes too hard and the weather resistance decreases.

【0030】(b)成分のメタクリル酸アルキルエステ
ルの使用量がエチレン性不飽和単量体混合物中の25重
量%未満では皮膜の硬さ向上が望めず、皮膜が傷つき易
い。逆に75重量%を越えては皮膜が脆いものとなり易
い。
When the amount of the methacrylic acid alkyl ester as the component (b) used is less than 25% by weight in the ethylenically unsaturated monomer mixture, the hardness of the coating cannot be improved and the coating is easily damaged. On the contrary, if it exceeds 75% by weight, the coating tends to be brittle.

【0031】(c)成分のアクリル酸アルキルエステル
の使用量が10重量%未満では皮膜の弾性が損われる。
皮膜に弾性を与えるには酢酸ビニル、ブタジエン等を代
りに用いてもよいが、皮膜の耐水性、耐候性が低下する
ので少なくともアクリル酸アルキルエステルを単量体混
合物中10重量%以上用いる。逆に55重量%を越えて
は皮膜の硬さが低下しすぎるので好ましくない。
When the amount of the acrylic acid alkyl ester as the component (c) used is less than 10% by weight, the elasticity of the film is impaired.
Vinyl acetate, butadiene, or the like may be used instead to impart elasticity to the coating, but at least 10% by weight of an alkyl acrylate ester in the monomer mixture is used because the water resistance and weather resistance of the coating decrease. On the other hand, if it exceeds 55% by weight, the hardness of the film is too low, which is not preferable.

【0032】〔乳化重合〕乳化重合は、自己乳化性のエ
チレン系不飽和結合を有する変性ウレタンプレポリマー
の水性分散液に、エチレン性単量体混合物をそのまま、
又は界面活性剤を加えて混合、乳化し、次いで40〜1
00℃の温度で、重合開始剤を用いて行なっても良い
し、前記自己乳化性変性ウレタンプレポリマーとエチレ
ン性不飽和単量体混合物を界面活性剤を含有する水中に
添加し、攪拌、混合して行なっても良い。乳化重合後、
温度を下げ、中和してpHを7前後とした後、前記したよ
うに、より強靱で耐久性に優れる被膜を目的とする場合
にはさらに架橋剤を加える。
[Emulsion Polymerization] In emulsion polymerization, an ethylenic monomer mixture is directly added to an aqueous dispersion of a modified urethane prepolymer having a self-emulsifying ethylenic unsaturated bond,
Or add a surfactant, mix and emulsify, then 40-1
It may be carried out at a temperature of 00 ° C using a polymerization initiator, or the self-emulsifying modified urethane prepolymer and the ethylenically unsaturated monomer mixture are added to water containing a surfactant, and the mixture is stirred and mixed. You may do it. After emulsion polymerization,
After lowering the temperature and neutralizing the pH to about 7, as described above, a crosslinking agent is further added for the purpose of forming a stronger and more durable film.

【0033】架橋剤としては、分子中に少なくとも2個
のヒドラジド基(−NHNH2 )を有するもので、たと
えば2〜10個特に4〜6個の炭素原子を含有する下記
のジカルボン酸ジヒドラジドがあげられる。蓚酸ジヒド
ラジド、マロン酸ジヒドラジド、こはく酸ジヒドラジ
ド、グルタル酸ジヒドラジド、アジピン酸ジヒドラジ
ド、セバシン酸ジヒドラジド、マレイン酸ジヒドラジ
ド、フマル酸ジヒドラジド及び/又はイタコン酸ジヒド
ラジド、2〜4個の炭素原子を有する脂肪族の水溶性ジ
ヒドラジン、たとえばエチレン−1,2−ジヒドラジ
ン、プロピレン−1,3−ジヒドラジン及びブチレン−
1,4−ジヒドラジン。および、一般式
Examples of the cross-linking agent include those having at least two hydrazide groups (-NHNH 2 ) in the molecule, for example, the following dicarboxylic acid dihydrazides containing 2 to 10 and especially 4 to 6 carbon atoms. Be done. Oxalic acid dihydrazide, malonic acid dihydrazide, succinic acid dihydrazide, glutaric acid dihydrazide, adipic acid dihydrazide, sebacic acid dihydrazide, maleic acid dihydrazide, fumaric acid dihydrazide, and / or itaconic acid dihydrazide, and 2 to 4 carbon atoms having 2 carbon atoms Dihydrazines such as ethylene-1,2-dihydrazine, propylene-1,3-dihydrazine and butylene-
1,4-dihydrazine. And the general formula

【0034】[0034]

【化5】 [Chemical 5]

【0035】(式中、Xは水素原子又はカルボキシル基
であり、Yは水素原子又はメチル基であり、Aはアクリ
ルアミド、メタクリルアミド、アクリル酸エステル、メ
タクリル酸エステル又は無水マレイン酸の各単位であ
り、Bはアクリルアミド、メタクリルアミド、アクリル
酸エステル、メタクリル酸エステル又は無水マレイン酸
と共重合可能な他の単量体である。また、l,m及びn
は下記の各式 2モル%≦l≦100モル% 0モル%≦m+n≦98モル% l+m+n=100モル% を満足せしめる数を示す。)で表わされる水溶性酸ヒド
ラジド系ポリマーが利用できる(特公平1−45497
号、同1−13501号、特開昭54−110248
号)。架橋剤は、共重合体を構成するビニル単量体混合
物中のa成分のカルボニル基および/又はアルデヒド基
の合計のモル数に対してヒドラジド基のモル数が0.0
1〜2.5当量になる割合で配合される。
(In the formula, X is a hydrogen atom or a carboxyl group, Y is a hydrogen atom or a methyl group, and A is each unit of acrylamide, methacrylamide, acrylic ester, methacrylic ester or maleic anhydride. , B is acrylamide, methacrylamide, acrylic acid ester, methacrylic acid ester or another monomer copolymerizable with maleic anhydride, and l, m and n.
Represents a number satisfying the following formulas: 2 mol% ≦ l ≦ 100 mol% 0 mol% ≦ m + n ≦ 98 mol% l + m + n = 100 mol%. A water-soluble acid hydrazide-based polymer represented by
No. 1-35011, JP-A-54-110248.
issue). The cross-linking agent has a mole number of hydrazide groups of 0.0 with respect to the total mole number of carbonyl groups and / or aldehyde groups of the component a in the vinyl monomer mixture constituting the copolymer.
It is mixed in a ratio of 1 to 2.5 equivalents.

【0036】エチレン性不飽和結合を有する変性ウレタ
ンプレポリマー100重量部に対し、エチレン性不飽和
単量体混合物は100〜1000重量部、好ましくは2
00〜500重量部の割合で使用される。100重量部
未満では得られる皮膜の耐アルコール性の向上が少な
く、逆に1000重量部を越えると皮膜の光沢が損われ
る。
100 to 1000 parts by weight of the ethylenically unsaturated monomer mixture, preferably 2 to 100 parts by weight of the modified urethane prepolymer having an ethylenically unsaturated bond.
It is used in a proportion of 00 to 500 parts by weight. If it is less than 100 parts by weight, the alcohol resistance of the obtained coating is not improved so much, and if it exceeds 1000 parts by weight, the gloss of the coating is impaired.

【0037】〔ポリウレタン・アクリル樹脂水性エマル
ジョン〕このようにして調整された水性エマルジョン
は、必要により消泡剤、造膜助剤、可塑剤、増粘剤、染
料、顔料、充填剤、凍結防止剤等が配合されてクリアー
コート剤、トップコート剤、塗料、アンダーコート剤、
繊維、紙の含浸剤として利用される。また、本発明の水
性エマルジョンに、他の常温架橋性水性エマルジョン
(特開昭54−110248号、同62−72742
号、特公平1−13501号等参照)や常温架橋性を阻
害しない水性エマルジョンを本来の性能を損なわない範
囲で加えることは出来る。
[Polyurethane / Acrylic Resin Aqueous Emulsion] The aqueous emulsion prepared in this manner is, if necessary, a defoaming agent, a film-forming aid, a plasticizer, a thickener, a dye, a pigment, a filler, an antifreezing agent. Clear coat agent, top coat agent, paint, undercoat agent, etc.
Used as an impregnating agent for fibers and paper. In addition to the aqueous emulsion of the present invention, other room temperature crosslinkable aqueous emulsions (Japanese Patent Laid-Open Nos. 54-110248 and 62-72742).
No. 1, Japanese Patent Publication No. 1-15011, etc.) or an aqueous emulsion that does not impair the room temperature crosslinking property can be added within a range that does not impair the original performance.

【0038】[0038]

【実施例】〔自己乳化性変性ウレタンプレポリマーの合
成〕 製造例1 フラスコ内を窒素シール下、十分に乾燥させ、ポリエー
テルポリオール(平均分子量400)250gを、次い
でキシリレンジイソシアネート235gを仕込み、温度
を75〜80℃に上昇させた。若干発熱がみられた。反
応温度を75〜80℃に保ち、反応生成物のNCO%を
測定し10.7%の時点で反応終了とした。この間5時
間を要した。
EXAMPLES [Synthesis of Self-Emulsifying Modified Urethane Prepolymer] Production Example 1 The inside of a flask was thoroughly dried under a nitrogen blanket, 250 g of a polyether polyol (average molecular weight 400) and then 235 g of xylylene diisocyanate were charged, and the temperature was adjusted. Was raised to 75-80 ° C. A slight exotherm was observed. The reaction temperature was kept at 75 to 80 ° C., the NCO% of the reaction product was measured, and the reaction was terminated when it was 10.7%. During this time, it took 5 hours.

【0039】得られた生成物120gに、ジメチロール
プロピオン酸13.4gを加え、前工程と同様にて反応
を進めた。粘度が上昇し攪拌しずらくなった時点で60
gのジオキサンを加え、粘度を下げて反応を継続した。
生成物のNCO%が3.2%の時点で、2−ヒドロキシ
エチル・メタクリレート6.5gを加え(−OH/−N
CO=0.5)、さらに反応を継続する。NCO%が
1.5%の時点で反応終了とする。この間6時間を要し
た。室温まで内温を下げ、メタノール30gを加えた。
溶媒を除き水を加えることにより35%固型分の自己乳
化性変性ウレタンプレポリマーエマルジョンを得た。
To the obtained product (120 g), dimethylolpropionic acid (13.4 g) was added, and the reaction was carried out in the same manner as in the previous step. 60 when the viscosity rises and stirring becomes difficult
g of dioxane was added to reduce the viscosity and the reaction was continued.
When the NCO% of the product was 3.2%, 6.5 g of 2-hydroxyethyl methacrylate was added (-OH / -N
CO = 0.5), and the reaction is further continued. The reaction is terminated when the NCO% is 1.5%. During this time, it took 6 hours. The internal temperature was lowered to room temperature, and 30 g of methanol was added.
The solvent was removed and water was added to obtain a self-emulsifying modified urethane prepolymer emulsion having a solid content of 35%.

【0040】製造例2 2−ヒドロキシエチル・メタクリレートの使用量を−O
H/−NCO比が0.85となる様に変更した以外は製
造例1と同様に行った。ゲル化が生じ実用に供しなかっ
た。
Production Example 2 The amount of 2-hydroxyethyl methacrylate used was -O.
The same procedure as in Production Example 1 was repeated except that the H / -NCO ratio was changed to 0.85. Gelling occurred and it was not put to practical use.

【0041】製造例3 2−ヒドロキシエチルメタクリレートの使用量を−OH
/−NCO比が0.2となる様に変更した以外は製造例
1と同様に行った。
Production Example 3 The amount of 2-hydroxyethyl methacrylate used was -OH.
The same procedure as in Production Example 1 was repeated except that the / -NCO ratio was changed to 0.2.

【0042】〔ポリウレタン・アクリル樹脂水性エマル
ジョンの製造〕 実施例1 フラスコ内に製造例1で得た自己乳化性変性ウレタンプ
レポリマーエマルジョン(固型分35%)300gに水
50gを加えた。これを80℃まで昇温後、メタクリル
酸メチル228g、アクリル酸n−ブチル72g、アク
リル酸5gおよびアクロレイン10g、ポリエチレンオ
キサイドノニルフェニルエーテル硫酸ナトリウム塩の2
5%水溶液16g、ラウリル硫酸ナトリウム2.6gを
水200gに溶解混合して得た乳化液と過硫酸カリウム
の3%水溶液50gを3時間で添加し、さらに同温度で
1時間保持して乳化重合を終了した。ついで30℃まで
冷却後、セバチン酸ジヒドラジドの10%水溶液を16
0g加え、最低造膜温度約35℃、固形分約40%のポ
リウレタン・アクリル樹脂水性エマルジョンを得た。
[Production of Polyurethane / Acrylic Resin Aqueous Emulsion] Example 1 In a flask, 50 g of water was added to 300 g of the self-emulsifying modified urethane prepolymer emulsion (solid content: 35%) obtained in Production Example 1. After heating this to 80 ° C., 228 g of methyl methacrylate, 72 g of n-butyl acrylate, 5 g of acrylic acid and 10 g of acrolein, and 2 g of polyethylene oxide nonylphenyl ether sulfate sodium salt were added.
An emulsion obtained by dissolving and mixing 16 g of a 5% aqueous solution and 2.6 g of sodium lauryl sulfate in 200 g of water and 50 g of a 3% aqueous solution of potassium persulfate were added in 3 hours, and the mixture was kept at the same temperature for 1 hour to carry out emulsion polymerization. Finished. Then, after cooling to 30 ° C., a 10% aqueous solution of sebacic acid dihydrazide was added to 16
0 g was added to obtain a polyurethane-acrylic resin aqueous emulsion having a minimum film forming temperature of about 35 ° C. and a solid content of about 40%.

【0043】実施例2 製造例1で得た自己乳化性変性ウレタンプレポリマ−エ
マルジョンの入ったフラスコ内にメタクリル酸メチル2
30g、アクリル酸n−ブチル80g、およびアクリル
酸5gを加えた後、以下実施例1と同様に乳化重合を行
なってポリウレタン・アクリル樹脂水性エマルジョンを
得た。
Example 2 Methyl methacrylate 2 was placed in a flask containing the self-emulsifying modified urethane prepolymer emulsion obtained in Production Example 1.
After 30 g, 80 g of n-butyl acrylate, and 5 g of acrylic acid were added, emulsion polymerization was carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a polyurethane-acrylic resin aqueous emulsion.

【0044】比較例1 米国サンカーインダストリーズ社(SANNCOR I
NDUSTRIESINC.)製ポリウレタン水分散液
“サンキュアー・ウォーターボーン#898”(商品
名、固型分35%)を被覆剤として用いた。
Comparative Example 1 Sanker Industries Inc. (SANNCOR I)
NDUSTRIES INC. Polyurethane aqueous dispersion "SunCure Waterborn # 898" (trade name, solid content 35%) manufactured by M.M.A. Co., Ltd. was used as a coating agent.

【0045】比較例2 サンキュアー#898(固型分35%)とメタクリル酸
メチル、アクリル酸n−ブチル及びアクリル酸の三元共
重合体(組成比は表1中に示す)水性エマルジョン(M
FT50℃、固型分45%)を表1の重量比で混合して
被覆材を調製した。
Comparative Example 2 Sancure # 898 (solid content 35%) and a terpolymer of methyl methacrylate, n-butyl acrylate and acrylic acid (composition ratio shown in Table 1) aqueous emulsion (M
FT50 ° C., solid content 45%) was mixed in the weight ratio of Table 1 to prepare a coating material.

【0046】比較例3 メタクリル酸メチル、アクリル酸n−ブチル及びアクリ
ル酸の三元共重合体(組成比は表1中に示す)水性エマ
ルジョン(MFT50℃)を被覆材として用いた。
Comparative Example 3 An aqueous emulsion (MFT 50 ° C.) of a terpolymer of methyl methacrylate, n-butyl acrylate and acrylic acid (composition ratio shown in Table 1) was used as a coating material.

【0047】実施例3〜6、比較例4 エチレン性不飽和単量体の種類、使用量及び自己乳化性
変性ウレタンプレポリマーとの混合割合を表1及び表2
の通りに変更した以外は、実施例1と同様に行った。
Examples 3 to 6 and Comparative Example 4 Tables 1 and 2 show the type and amount of the ethylenically unsaturated monomer and the mixing ratio with the self-emulsifying modified urethane prepolymer.
The same procedure as in Example 1 was performed except that the procedure was changed as described below.

【0048】比較例5 製造例3で得た自己乳化性変性ウレタンプレポリマーを
用いた以外は実施例1と同様に行った。
Comparative Example 5 Example 1 was repeated except that the self-emulsifying modified urethane prepolymer obtained in Production Example 3 was used.

【0049】〔評価方法〕各実施例、比較例で得た被覆
材を次の方法で評価した。結果を表3及び表4に示す。
試料はいずれも100ミクロンの肉厚の皮膜が得られる
ように塗布し、100℃で15分間乾燥したものを使用
した。
[Evaluation Method] The coating materials obtained in the respective examples and comparative examples were evaluated by the following methods. The results are shown in Tables 3 and 4.
All the samples were applied so that a film with a thickness of 100 μm could be obtained and dried at 100 ° C. for 15 minutes.

【0050】1)密着性 前述の方法により得た試料の皮膜にナイフでマス目(1
00個/cm2 )を作り、このマス目にニチバン(株)の
粘着テープ“セロテープ”(商品名)を貼着し、テープ
を押圧後、引きはがし、試験板上に残ったマス目の数を
調べるテストにより行なった。結果は○(95%以上残
る)、△(95〜50%残る)、×(50%未満残る)
の三段階で示した。
1) Adhesiveness The film of the sample obtained by the above-mentioned method was squared with a knife (1
00 pieces / cm 2 ) and attach the adhesive tape “Cellotape” (trade name) of Nichiban Co., Ltd. to these squares. After pressing the tape, peel it off and leave the number of squares left on the test plate. Was conducted by a test for examining. The result is ○ (95% or more remains), Δ (95-50% remains), × (less than 50% remains)
It was shown in three stages.

【0051】2)耐水白化性 前述の方法によりガラス板上に塗布した試料を40℃の
水中に48時間浸漬し、塗膜の白化度を目視により観察
して評価した。○(白化認められず)、△(わずかに白
化)、×(白化)。
2) Water whitening resistance The sample coated on the glass plate by the above-mentioned method was immersed in water at 40 ° C. for 48 hours, and the whitening degree of the coating film was visually observed and evaluated. ○ (no whitening observed), △ (slightly whitening), × (whitening).

【0052】3)耐久性 木工板の上に100ミクロンの皮膜を形成し、1日放置
後、これを温度20℃の水に12時間、ついでこれを取
り出し、40℃の部屋で12時間放置し、以下、このく
り返しを5回行ったときの皮膜のワレの有無を調べた。
◎(異常無し)、○(全体の10%以下の部分にワ
レ)、△(30%以下のワレ)、×(70%以上にワレ
が認められる)。
3) Durability A 100-micron film was formed on a woodworking board, left for 1 day, then placed in water at a temperature of 20 ° C for 12 hours, then taken out and left in a room at 40 ° C for 12 hours. Hereinafter, the presence or absence of cracks in the film was examined when this repetition was repeated 5 times.
⊚ (no abnormalities), ◯ (10% or less of the whole cracks), Δ (30% or less cracks), × (70% or more cracks are observed).

【0053】4)耐候性 木工板の上に100ミクロンの皮膜を形成し、これを1
日放置後、耐候試験機(サンシャインウエザオメータ
ー)中で500時間放置し、皮膜の割れの有無を調べ
た。◎(異常なし)、◎(若干のワレ)、×(割れが大
きい)。
4) Weather resistance A 100-micron film is formed on a wood board and
After left for a day, the film was left for 500 hours in a weather resistance tester (Sunshine Weatherometer) to check for cracks in the film. ◎ (no abnormality), ◎ (some cracks), × (large crack).

【0054】5)耐アルコール性 前述の方法によりガラス板上に塗布した試料を20℃の
アルコールに24時間浸漬して塗膜の溶解、フクレやハ
ガレの異状を目視により観察した。○(異状なし)、△
(軽度の異状が見られる)、×(大きな異状が見られ
る)。
5) Alcohol resistance The sample coated on the glass plate by the above-mentioned method was immersed in alcohol at 20 ° C. for 24 hours, and the dissolution of the coating film and abnormalities of blisters and peeling were visually observed. ○ (no abnormality), △
(Minor abnormalities are seen), × (large abnormalities are seen).

【0055】6)耐ブロッキング性 前述の方法によりガラス板上に塗布し乾燥して得た皮膜
上に、さらし布を敷き、その上に500gの荷重をの
せ、40℃の恒温室に一日放置した後、荷重とさらし布
を取り去り、皮膜上のさらしの跡の程度を観察した。○
(さらし跡無し)、△(わずかに有り)、×(明確に有
り)。
6) Blocking resistance A bleaching cloth is laid on the film obtained by coating and drying on a glass plate by the above-mentioned method, and a load of 500 g is placed on the film, which is left in a constant temperature room at 40 ° C. for one day. After that, the load and the exposure cloth were removed, and the extent of the exposure mark on the film was observed. ○
(No exposure mark), △ (slightly present), × (clearly present).

【0056】7)光沢 前述の方法によりなら板上に塗布した試料の光沢を目視
により観察した。○(光沢良)、△(やや劣る)、×
(光沢不良)。
7) Gloss According to the above method, the gloss of the sample coated on the plate was visually observed. ○ (good gloss), △ (somewhat inferior), ×
(Poor gloss).

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【0058】[0058]

【表2】 [Table 2]

【0059】[0059]

【表3】 [Table 3]

【0060】[0060]

【表4】 [Table 4]

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明のポリウレタン・アクリル樹脂水
性エマルジョンは、特定のポリウレタンとアクリル樹脂
が分子結合しているポリマーアロイであるエマルジョン
であるので両者の相溶性が良好で、耐候性に優れた皮膜
を与える。
The polyurethane / acrylic resin aqueous emulsion of the present invention is an emulsion which is a polymer alloy in which a specific polyurethane and an acrylic resin are molecularly bonded, so that the compatibility of both is good and the film has excellent weather resistance. give.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 末端にイソシアネート(−NCO)基を
有するウレタンプレポリマーに、水酸(−OH)基を有
するエチレン性不飽和単量体を前者のプレポリマーのイ
ソシアネ−ト基と後者の単量体の水酸基の当量比(−O
H/−NCO)が0.3〜0.6となる割合で反応させ
て分子内にエチレン性不飽和結合とイソシアネ−ト基を
有する自己乳化性変性プレポリマーを得、この自己乳化
性変性プレポリマーの固型分100重量部の存在下に、
アクリル系単量体を主成分とするエチレン性不飽和単量
体を100〜1000重量部の割合で混合した重合性混
合物の水分散液を乳化重合することを特徴とするポリウ
レタン・アクリル樹脂水性エマルジョンの製造方法。
1. A urethane prepolymer having an isocyanate (--NCO) group at the terminal is added with an ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl group (--OH) group as an isocyanate group of the former prepolymer and a monomer of the latter. Equivalent ratio (-O of hydroxyl group of monomer)
H / -NCO) is reacted at a ratio of 0.3 to 0.6 to obtain a self-emulsifying modified prepolymer having an ethylenically unsaturated bond and an isocyanate group in the molecule. In the presence of 100 parts by weight of polymer solids,
A polyurethane-acrylic resin aqueous emulsion characterized by emulsion-polymerizing an aqueous dispersion of a polymerizable mixture obtained by mixing 100 to 1000 parts by weight of an ethylenically unsaturated monomer containing an acrylic monomer as a main component. Manufacturing method.
【請求項2】 末端にイソシアネート(−NCO)基を
有するウレタンプレポリマーに、水酸(−OH)基を有
するエチレン性不飽和単量体を前者のプレポリマーのイ
ソシアネ−ト基と後者の単量体の水酸基の当量比(−O
H/−NCO)が0.3〜0.6となる割合で反応させ
て分子内にエチレン性不飽和結合とイソシアネ−ト基を
有する自己乳化性変性プレポリマーを得、この自己乳化
性変性プレポリマーの固型分100重量部の存在下に、
次の(a)〜(d)のエチレン性不飽和単量体混合物 (a)カルボニル基もしくはアルデヒド基含有エチレン
性不飽和単量体 1〜20重量% (b)メタクリル酸アルキルエステル(アルキル基の炭
素数は1〜4) 25〜75重量% (c)アクリル酸アルキルエステル(アルキル基の炭素
数は1〜8) 10〜55重量% (d)その他のエチレン性不飽和単量体 0〜40重量
% (但し、(a),(b),(c)及び(d)成分の和は
100重量%である)を100〜1000重量部の割合
で混合した重合性混合物の水分散液を乳化重合して得た
カルボニル基またはアルデヒド基含有ポリウレタン・ア
クリル樹脂水性乳化液に、ヒドラジド基(−NH・NH
2 )を2個以上有する架橋剤を配合することを特徴とす
る架橋性ポリウレタン・アクリル樹脂水性エマルジョン
の製造方法。
2. A urethane prepolymer having an isocyanate (--NCO) group at the terminal is added with an ethylenically unsaturated monomer having a hydroxyl (--OH) group as an isocyanate group of the former prepolymer and a monomer of the latter. Equivalent ratio (-O of hydroxyl group of monomer)
H / -NCO) is reacted at a ratio of 0.3 to 0.6 to obtain a self-emulsifying modified prepolymer having an ethylenically unsaturated bond and an isocyanate group in the molecule. In the presence of 100 parts by weight of polymer solids,
Ethylenically unsaturated monomer mixture of the following (a) to (d) (a) Carbonyl group- or aldehyde group-containing ethylenically unsaturated monomer 1 to 20% by weight (b) Methacrylic acid alkyl ester (of alkyl group Carbon number is 1 to 4) 25 to 75% by weight (c) Acrylic acid alkyl ester (carbon number of alkyl group is 1 to 8) 10 to 55% by weight (d) Other ethylenically unsaturated monomer 0 to 40 Emulsifying an aqueous dispersion of a polymerizable mixture obtained by mixing 100% by weight of 100% by weight (however, the sum of components (a), (b), (c) and (d) is 100% by weight). The carbonyl group- or aldehyde group-containing polyurethane / acrylic resin aqueous emulsion obtained by polymerization was mixed with a hydrazide group (-NH / NH
2 ) A method for producing a cross-linkable polyurethane / acrylic resin aqueous emulsion, which comprises blending a cross-linking agent having 2 or more of 2 ).
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